Elektrokeemilise korrosiooni kiiruse arvutamine (0)

Elektrokeemilise 
korrosiooni kiiruse 
arvutamine
 Metall  
hävib/lahustub/korrodeerub 
alati 
anoodireaktsioonis.  Metalli  ja  keskkonna  vahelise 
reaktsiooni  intensiivsuse  määrab  korrosioonivool 
I. 
Korrosioonivool: I = (Ek – Ea ) / R 
Tegelikult I≠ (Ek – Ea ) / R 
   Korrosioon  on maksimaalne, kui R=0
Anoodi- ja katoodipolarisatsioon:
Ek  Eap, 
kus Ep- elektroodi pööratav potentsiaal
Efektiivsed Ek ja Ea sõltuvad voolutihedusest
Polarisatsioonidiagrammid ohjeldavate protsessidega
1)  Katoodiohjeldus  peamiselt  O   ionisatsiooni  ülepingest. 
2
2)   Katoodiohjeldus peamiselt O  difusioonitakistusest.
2
  Elektroodil    reageerinud   lähteaine  mass  on  võrdelises 
sõltuvuses elektroodil läbinud vooluhulgaga.
                         , kus
n- on  ainehulk  [mol], m-mass [g], M- molaarmass  [g/mol], ν- 
elektronide arv osareaktsioonis,  I- voolutugevus  [A], T-aeg 
[s], F- Faraday  konstant 96500 C/mol.
 Faraday  seadust  rakendades  kasutatakse  elektrokeemilise 
ekvivalendi mõistet:  
Ekvivalendi ühik on g/A*s ning rauale on see 
1,04 g/Ah.
 Kui  on  teada  voolutihedus  elektroodil,  saab  ekv  abil  leida 
reageeriva aine massi:
Δm[g/m2*s]=ekv[g/A*s]*i[A/m2]
 Reageerinud  raua  lahustumise  massikadu  oleks   voolutiheduse  
1mA/cm2    korral  Δm=25,0  mg/cm2  /d  ja  õhenemine  on 
Δd=1,16 cm/y. Terase korrosioonikiirus  merevees  on 110μm/y 
voolutihedusel 100mA/m2   
Kui  korrosioonikiirus  on  kuni  0,01mm/y, 
siis  korrosiooni  ei  toimu.  Kui  Δd=1mm/y 
siis  vaja  kasutada  korrosioonitõrjet,  kuna 
materjal pole kasutuskõlblik.
Korrosiooni ohjeldav protsess. 
Elektrokeemiline protsess koosneb kolmest lihtsast 
protsessist:
• anoodiprotsess
• katoodiprotsess
• elektrivoolu teke
 Elektrokeemilise korrosiooni kiirusele vastab 
korrosioonivool I, mille väärtuse määrab 
voolutakistus .
 Ohjeldavat  protsessi  määratakse  polarisatsioonikõverate 
katseliselt 
saadud 
diagrammidelt 
või 
statsionaarse 
potentsiaali 
mõõtmiste 
tulemuste 
põhjal 
eelnevate 
arvutuste abil.
Passiveerumine
Metalli 
passiivsus  on  metalli  vastupidavus 
korrosioonile,  mida  põhjustab  elektrokeemilise 
korrosiooni 
anoodiprotsessi 
suur 
pidurdus. 
Pidurdus tekib korrosiooni tulemusena.
Metallipinnale 
tekkiv 
kile 
toimib 
kui 
korrosioonitõrje kaitsekiht, kui tal on omadused:
 väike  lahustuvus  ja tihedus
 hea nakkuvus metallipinnaga
 metalliioonidele, hapnikule ja elektronidele läbitungimatus
 Passiivsus  sõltub  anoodprotsessi  polariseeritavusest  kui  ka 
katoodprotsessist. Passiivsus tekib nt Al, Cr, Fe, Mg.
Tüüpiline passiivsuse näide
Raua korrosioonikiiruse vk logaritmiline  sõltuvus  
lämmastikhappelahuse kontsentratsioonist 20 kraadi juures
Metalli massi kaotus ajas
Kasutatud kirjandus
V.  Suurkask . Korrosioonitõrje
E. Talimets. Metallide  korrosioon  ja    
korrosioonitõrje

Document Outline

• Slide 1
• Slide 2
• Slide 3
• Slide 4
• Slide 5
• Korrosiooni ohjeldav protsess.
• Passiveerumine
• Tüüpiline passiivsuse näide
• Metalli massi kaotus ajas
• Kasutatud kirjandus